一種簡易機(jī)械手的3種編程實現(xiàn)

摘要：氣動機(jī)械手是自動化生產(chǎn)線上普遍適用的搬運(yùn)機(jī)構(gòu)。本文從順序控制設(shè)計法、移位指令、子程序調(diào)用等3種思路介紹了一種簡易氣動機(jī)械手的編程方法，通過多種方法的編程調(diào)試，啟發(fā)了思維，提高了編程的樂趣。

機(jī)械手是自動化生產(chǎn)線上常見的搬運(yùn)機(jī)構(gòu)，它能完成很多工件的搬運(yùn)?，F(xiàn)有一簡易機(jī)械手，由氣動元件構(gòu)成，可以完成左右旋轉(zhuǎn)、水平伸縮、提升下降、夾緊放松的動作，每個動作由電磁閥換向完成，使用的電磁閥全部都采用兩位五通雙電控電磁閥。除了檢測手爪夾緊、放松的傳感器用一個磁性開關(guān)完成，其他位置的到位檢測均安裝有對應(yīng)傳感器。它的控制要求是：按下復(fù)位按鈕，機(jī)械手復(fù)位到初始位置，即左旋到位、水平縮回、垂直上升、手爪放松；按下啟動按鈕，機(jī)械手按水平伸出→垂直下降→手爪夾緊→垂直上升→水平縮回→向右旋轉(zhuǎn)→水平伸出→垂直下降→手爪放松→垂直上升→水平縮回→向右旋轉(zhuǎn)，完成一個周期的搬運(yùn)動作；按下停止按鈕，也需要完成本周期的搬運(yùn)任務(wù)后回到初始位置停止。

本問題的I/O分配見表1.

這類的編程問題可以由以下三種思路完成，一是利用PLC的順序控制編程法，將此問題看做是一個典型的順控任務(wù)，用S7-200PLC專用的順控指令可以完成編程；二是利用移位指令完成編程，將每一步驟用中間繼電器M代替，按順序進(jìn)行移位；三是將水平伸出、垂直下降以及垂直上升、水平縮回分別寫成子程序，在需要的地方調(diào)用這兩個子程序。筆者通過實際調(diào)試，這三種思路的編程都能實現(xiàn)功能且運(yùn)行良好，而程序的長度會越來越短。下面具體的講解三種不同的編程思路。

一、用順控法進(jìn)行編程

圖1是利用順控法進(jìn)行編程的順序流程圖。

在編寫PLC程序時，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

1、在搬運(yùn)的子程序開始時，應(yīng)置位初始步。

2、由于機(jī)械手所用的全部都是雙電控電磁閥，所以在編程時一定要注意同一個電磁閥上的兩個線圈不能同時得電。

3、機(jī)械手在每一步動作時應(yīng)留有一定時間的緩沖，可以采用定時器稍作延時，等待定時時間到達(dá)后向下一步轉(zhuǎn)換。

4、在最后一步完成整個機(jī)械手動作后有兩種轉(zhuǎn)移的處理方式，一種是在循環(huán)運(yùn)行狀態(tài)，向S0.1轉(zhuǎn)換；另一種是單周期狀態(tài)，按下停止按鈕后運(yùn)行完本周期最后機(jī)械手回到初始位置停下來，即向S0.0轉(zhuǎn)換。

二、用移位指令進(jìn)行編程

首先將機(jī)械手復(fù)位到初始狀態(tài)，然后每一狀態(tài)用對應(yīng)的中間繼電器M代替移位，每次移1位，最后用對應(yīng)的M點(diǎn)輸出電磁閥線圈。

三、用子程序調(diào)用方法進(jìn)行編程

因為機(jī)械手在左旋到位和右旋到位后，都有兩組重復(fù)動作，即水平伸出→垂直下降、垂直上升→水平縮回，可以將這兩組重復(fù)動作寫成子程序，機(jī)械手在左、右限位的時候可以分別調(diào)用這兩個子程序；然后用經(jīng)驗編程法分別編寫機(jī)械手位于左限位時抓取工件、位于右限位時釋放工件、以及左右互旋的程序。

本文通過介紹一種簡易機(jī)械手的三種編程思路，實際調(diào)試都能穩(wěn)定運(yùn)行，為教學(xué)和實際應(yīng)用提供了一些可行的編程方法，通過各種思維的訓(xùn)練，可以提高編程人員的經(jīng)驗和水平。

作者簡介：譚燕（1983.02-），女，漢族，重慶萬州人，講師，主要從事自動化研究